传统木构建筑柱础在现代装配式建筑中的发展与应用

周欣墨 李娟 陶华强 徐国华

摘要：柱础是中国传统建筑中必不可少的组成部分。但是随着时代的进步，尤其在近年来装配式建筑大行其道的背景下，木柱已经越来越被钢筋混凝土柱子所替代。柱础如何适应时代发展，也是一个迫切需要解决的问题。针对以上问题本文提出了一个可调节大小的能发光的装配式柱础制作方法，以期为建筑行业的发展做出贡献。

关键词：柱础、装配式、可调节、发光

1.背景

在中国传统木构建筑中，木柱和梁架是主要承重结构，木柱将整个房屋的重量传递给地基。木柱的重要性不言而喻，木柱不稳就会导致整个房屋的坍塌。为了更好的保护木柱，传统建筑都会在木柱的底端设置一个石材的柱础来防潮防撞击，石柱础因此也成了中国传统建筑的一个特色。

随着现代建筑的快速发展，装配式建筑逐渐成为主流，但其也渐渐失去了以往鲜明的民族文化特色。将装配式技术运用于柱础结构中，有研究人员提出了“一种环保的仿柱础复合砼石结构及其生产工艺（申请号202011479909.1）”，将木柱插入至仿柱础复合砼石结构的嵌入槽中，并在嵌入槽内浇筑混凝土形成混凝土结构。

然而现在的装配式建筑中已经很少采用木柱了，更多的是采用钢筋混凝土结构的立柱，这种立柱已经不再适用传统的柱础设计方式。并且目前的立柱直径尺寸一般为300-450mm，50mm为一个梯度，即立柱直径通常是300mm、350mm、400mm、450mm，现有的仿柱础结构并未考虑到不同立柱的尺寸;此外，现有的柱础也未能解决夜间行走时对柱础碰撞的问题。

2.现代装配式可调节带灯柱础做法

为了适应装配式建筑发展，我们提供一种可调节的装配式带灯仿柱础结构，以解决背景技术中提及的技术问题。

为达成上述目的，我们提供如下技术方案：一种可调节的装配式带灯仿柱础结构，包括设置于立柱相对底端外的仿柱础本体、内衬、底座和盖板;所述內衬包括两块弧形钢板，两块弧形钢板能够组合呈内径不小于立柱的圆筒状，所述内衬上沿周向分布有多个可调节螺栓，立柱表面预设有与可调节螺栓匹配的螺栓孔;仿柱础本体包括两个类半球块，两个半球块能够组合呈上下各有一个圆形开口的中空类球形，圆形开口的内径与内衬的外径相当，仿柱础本体的高度与内衬的高度相当，在其相对中部嵌设有一圈透光玻璃片，内衬的外侧对应透光玻璃片的位置设有一圈照明设备;底座和盖板分别设置于仿柱础本体的上下端面，底座和盖板的内径与立柱的外径相当。

下面结合附图，对装配式带灯柱础作进一步具体的说明。

一种可调节的装配式带灯仿柱础结构，如图1所示，包括设置于立柱5相对底端外侧的仿柱础本体1、内衬2、底座3和盖板4，由于上述部件均套设于立柱5外围，因此本实施例中仿柱础本体1、内衬2、底座3和盖板4均采用分体式结构组装而成。本实施例中的立柱5为钢筋混凝土结构，立柱5的直径规格常用的有300mm、350mm、400mm、450mm。

内衬2包括两块弧形钢板21、8个可调节螺栓22，两块弧形钢板21能够组合呈内径不小于立柱的圆筒状，为了满足大部分常用规格的立柱尺寸，本实施例中内衬2的内径为450mm，厚度为25mm。具体而言，弧形钢板21的两侧分别设有若干方形榫头211和若干方形榫槽212，使得两块弧形钢板21能够套在立柱5外围后相互榫接。内衬2表面开设有8个预留孔洞213，分成两排沿周向均布于内衬2表面，每块弧形钢板21上有4个;立柱5表面的四个方向分别预设有与可调节螺栓22匹配的螺栓孔，可调节螺栓22分别穿过预留孔洞213后与螺栓孔螺纹连接，可将内衬2固定于立柱5外围，通过可调节螺栓22能够使内衬2适用于不同尺寸的立柱，并且通过四个方向的螺栓连接能够确保内衬2与立柱5同心，保证立柱5相对居中。

内衬2的外围于中间缠绕有一圈LED灯带23，内衬2的相对下部设有

接线盒24，接线盒24用于对LED灯带23进行通电。

底座3和盖板4结构类似，分别连接在仿柱础本体1的上下端面，整体呈圆环形，内径与立柱5的外径相当，根据立柱5的常用尺寸分为多种规格，如300mm、350mm、400mm、450mm，外径为470-620mm，高50mm。本实施例中，底座3和盖板4为混凝土结构，其成本较低，制作方便，而内衬2为钢结构，成本较高，因此本实施例中内衬2尺寸固定，通过可调节螺栓22使其适用于不同规格的立柱5，而底座3和盖板4设置有不同规格可供选择，使用时根据立柱5的规格直接选用即可。底座3和盖板4的作用是封盖仿柱础本体1的上下开口，使用时可在底座3和盖板4的内侧面与立柱5之间设置密封垫以保证其在具备防撞功能的同时兼具防水、防潮性能。

具体地说，底座3由两块能够组成呈圆环形的底座圆弧件31构成，两个底座圆弧件31的侧面分别设有底座侧边方形榫头33和底座侧边方形榫槽34，使得两个底座圆弧件31能够相互榫接;盖板4由两块能够组成呈圆环形的盖板圆弧件41构成，两个盖板圆弧件41的侧面分别设有若干盖板侧边方形榫头43和若干盖板侧边方形榫槽44，使得两个盖板圆弧件41能够相互榫接。仿柱础本体1的上下端面分别设有若干端部圆柱形榫槽115，底座3的上表面设有与仿柱础本体下端面的端部圆柱形榫槽115匹配的底座圆柱形榫头32，盖板4的下表面设有与仿柱础本体上端面的端部圆柱形榫槽115匹配的盖板圆柱形榫头42，使得盖板4和底座3分别榫接于仿柱础本体1的上下端面，并能够限制仿柱础本体1竖直方向的自由度。

上述结构中，为了增加仿柱础本体1的结构稳定性，底座3的两个底座圆弧件31的分界面、盖板4的两个盖板圆弧件41的分界面分别与仿柱础本体1的两个类半球块11的分界面错位设置，如交叉90°角连接。

3.结语

随着时代的进步，如何在建筑工艺上契合时代发展，同时又能兼具中国的传统和民族特色，是建筑界一直追求的课题。装配式柱础是一个很好的尝试。

参考文献：

[1]唐松林，姚侃，邓飞华.古建筑复合地基基础构造技术[J].建筑工人，2009（10）：10-13

[2]李合群.中国传统建筑构造[M].北京：北京大学出版社，2010：95.

基金项目：浙江省住房与城乡建设厅项目“基于文化传承的木构建筑柱础保护维修及应用技术研究”（2016K129）.